基于永磁同步电机的电动汽车再生制动控制研究

发布时间：2022-07-29 13:05

　　传统汽车的尾气排放与当今的环境保护成为越来越突出的矛盾,发展以纯电动汽车为代表的新能源汽车成为解决汽车工业的发展与低碳节能环保之间矛盾的重要途径。限制电动汽车迅速普及的瓶颈是其有限的续驶里程,在电池技术没有得到实质解决的前提下,发展再生制动能量回馈技术对节能减排有着积极的意义。虽然它能有效地延长电动汽车续驶里程,但制动稳定性以及再生制动能量回收利率仍是限制电动汽车发展的重要因素。本文针对此问题,主要对电动汽车制动时永磁同步电机能量回收技术做了相关研究。首先,分析了电动汽车与再生制动技术的研究必要性,同时对此项问题的研究现状做了简要分析。其次,在MATLAB/Simulink环境中建立了以永磁同步电机（PMSM）为基础的电动汽车再生制动系统模型。对含有双向DC/DC变换器的混合储能系统进行了详细的分析;对含有逆变器的PMSM进行了原理分析并应用基于SVPWM的直接转矩算法对其进行调速控制;建立了单轮制动模型,并应用基于滑移率的逻辑门限值算法对其进行ABS控制。再次,分析了再生制动回馈理论。由于汽车制动系统具有非线性、时变性、复杂性的特点,而分数阶PI^λD^μ... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 电动汽车发展的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电动汽车的国内外研究现状
        1.2.2 再生制动技术国内外研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 章节安排
第二章 基于PMSM的电动汽车再生制动系统的建模
    2.1 储能系统模型的建立
        2.1.1 锂电池模型
        2.1.2 超级电容与锂电池混合储能系统结构分析
        2.1.3 双向DC/DC变换器设计
        2.1.4 储能系统的MATLAB仿真分析
    2.2 PMSM模型的建立
        2.2.1 电机的基本结构
        2.2.2 电机的数学模型
        2.2.3 基于SVPWM的直接转矩控制算法
        2.2.4 MATLAB/Simulink实现
    2.3 电动汽车制动模型的建立
        2.3.1 单轮模型的理论分析
        2.3.2 基于滑移率的逻辑门限值算法分析
        2.3.3 制动系统在MATLAB/Simulink实现
    2.4 本章小结
第三章 PMSM电动汽车再生制动控制策略研究
    3.1 制动回馈理论分析
    3.2 基于PI~λD~μ控制的制动能量回收控制器的设计
        3.2.1 经典PID
        3.2.2 分数阶PI~λD~μ预备知识
        3.2.3 分数阶PI~λD~μ控制器的结构
        3.2.4 基于PSO算法的分数阶PI~λD~μ控制器的设计及参数整定
    3.3 基于永磁同步电机电动汽车的再生制动控制系统仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 再生制动控制系统的设计与试验
    4.1 DC/DC变换器硬件设计
        4.1.1 信号采集模块设计
        4.1.2 控制模块设计
        4.1.3 驱动电路设计
        4.1.4 过电压过电流的保护
        4.1.5 制作PCB电路板
    4.2 DC/DC变换器软件设计
    4.3 PMSM控制电路硬件设计
        4.3.1 功率管驱动电路
        4.3.2 信号采集电路
        4.3.3 电压过零检测电路
    4.4 实验结果分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3666518